Senyawa Halogen Organik;Reaksi Substitusi dan EliminasiProf. Jumina, Ph.D. Robby Noor Cahyono, S.Si., M.Sc.Chemistry Dept.,FMIPA, Universitas Gadjah Mada

Rumus Umum

Tipe Struktur Alkil Halida

Senyawa yang umum:

metilen klorida CH2Cl2kloroform CHCl3karbon tetraklorida CCl4

PrimerSekunder Tersier

2Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Nama Umum/Trivial dan IUPAC

isopropil klorida (2-kloropropana)sec-butil klorida (2-klorobutana)isobutil klorida (1-kloro-2-metilpropana)tert-butil klorida (2-kloro-2-metilpropana)allil klorida (3-kloro-1-propena)vinil klorida (kloroetena)

benzil klorida (klorometilbenzena)fenil klorida (klorobenzena)

3Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Sekilas tentang Substitusinukleofilik

Reaksi substitusi : SN1 and SN2Halida Primer = SN2 Halida Sekunder = kedua mekanisme!Halida Tersier = SN1Gugus pergi : halogen paling umumTerdapat sejumlah nukleofil yang berbeda!!

4Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Reaksi SubstitusiReaksi Substitusi : reaksi penggantianR. Substitusi Nukleofilik : Penggantianatom atau gugus atom dari suatumolekul atau nukleofil.Nukleofil : spesies yang mempunyaiatom dg orbital terisi 2 elektron(pasangan elektron)misal :

5Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Skema Umum

Contoh :

Macam :◦ Reaksi Substitusi Nukleofilik bimolekular (SN2)◦ Reaksi Substitusi Nukleofilik unimolekular (SN1)

3 2 4

6Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Reaksi SN2Tinjau

Fakta :◦ Laju reaksi tergantung pada konsentrasi RX

dan OH-

◦ ( R)-2-bromobutana sbg substrat, diperoleh(S)-2-butanol sbg hasil &sebaliknya◦ RX primer atau sekunder memberikan v

reaksi lebih besar drpd RX tertier

7Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Penjelasan

Dikemukakan

SN2 Animasi

8Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Kompleks transisi◦ Melibatkan –OH dan RX sehingga reaksi v

reaksi dipengaruhi oleh konsentrasikeduanya.◦ Serangan –OH terjadi dari arah

berlawanan thd gugus lepas hinggaterjadi pembalikan konfigurasi; R S S R◦ Pemutusan dan pembentukan ikatan

terjadi bersamaan hingga SN2 disebutpula sebagai reaksi serentak

9Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Tinjau fakta ke-3

10Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Reaksi SN2 : Gugus Pergi

Gugus pergi yang paling baik lepas untukmembentuk basa Lewis lemah

Gugus pergi yang baik:◦ Br, I, OTs, OH2

+

“Lousy” leaving groups:◦ OH, OR, NH2,, F

In-between:Cl

11Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Reaksi SN1

Diperoleh fakta:◦ V reaksi tidak dipengaruhi oleh kons –OH◦ Zat hasil tidak bersifat optis aktif◦ V reaksi RX tertier lebih besar drpd v reaksi

RX primer atau sekunder

Berbeda dg fakta-fakta pada SN2 makadikemukakan mekanisme baru (2 tahap)

3

2 5

3 7

3

2 5

3 7

3

2 5

3 72

12Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Tahap I

Tahap II

Karena tahap penentu v reaksi adalah tahapyang lambat maka:

V reaksi tak dipengaruhi oleh kons –OHTerbentuk campuran rasemat (tak optis aktif)

SN1 Animasi

13Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Fakta ke-3, tinjau :

3

2 5 3 7

3

tertier (I) primer (II)

Kestabilan I > II sehingga RX tertierbereaksi lebih cepat drpd RX primer/sekunder

14Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

SN2 – kecepatan sedikit (tidak) dipengaruhi oleh kepolaran pelarutSN1 – kecepatan sangat dipengaruhioleh kepolaran pelarut

15Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Reaksi EliminasiPelepasan atom atau gugus atomMerupakan reaksi samping padareaksi substitusi

Dikenal eliminasi E1 dan E216Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Mekanisme E2◦ Sejalan dengan SN2◦ Pemutusan dan pembentukan ikatan

terjadi serempak

17Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Mekanisme E1◦ Sejalan dengan SN1◦ Pembentukan ion karbonium merupakan

tahap penentuTahap 1

Tahap 2

18Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Persaingan antara Substitusi danEliminasi

Tinjau

3

3

3

3

3

2 2

3

3

3

3

3

2

OHsolventnon polar

sbg pereaksi& media(polar)

H2O

19Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Non polar SN2 atau E2

3 3

3

N

3

3

20Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Polar SN1 atau E1

3

3

3 3

3

3

3

3

2

21Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

Nukleofil kuat:Via:

Reaksi didominasi oleh faktor statistik

22Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.

THE SIX BASIC TRUTHS

If R-X is primary: SN2If R-X is tertiary: SN1SN1 is always accompanied by E1If R-X is secondary: worry about reaction conditionsIf R-X is secondary or tertiary and there is a strong base present (OH-, OR-, NH2

-): E2If the reaction involves carbocations, expect rearrangements

23Prof. Jumina, Ph.D dan Robby Noor Cahyono, M.Sc.